Capturan pequeñas cantidades de átomos en trampas láser
El físico Mark Raizen y sus colegas del Centro para la Dinámica no Lineal, de la Universidad de Texas en Austin, han logrado capturar repetidas veces sesenta átomos en una "caja" hecha de luz láser.
La habilidad de Raizen para medir los átomos con gran exactitud pone a los científicos más cerca de evaluar y controlar átomos aislados y de hacer posible la computación cuántica. Las computadoras cuánticas usarán la capacidad de los átomos para guardar información y llevar a cabo los cálculos de modo extremadamente rápido.
Raizen y sus colegas crearon lo que se llama un "estado de número comprimido", donde el número de átomos capturados en la trampa láser se mantuvo casi constante. Para alcanzar el número comprimido de átomos, los físicos hicieron una caja con paredes de luz láser. La caja láser no tenía ninguna tapa, sólo cuatro lados y un fondo, y alojó un número fijo de átomos como una taza que, por su capacidad, puede albergar una cantidad máxima fija de pelotas de ping-pong.
"Supongamos que tenemos una trampa láser que se comporta como una taza", explica Raizen, "y yo comienzo a poner pelotas de ping-pong en ella. Se alcanzará un punto donde ya no puedo poner más pelotas sin que se desborden. De modo que hay un límite en el número que puede contener la taza. Ése es el mecanismo que nosotros usamos, sólo que nuestra taza está hecha de luz".
La otra diferencia, claro está, es que Raizen y sus colegas han usado átomos en lugar de pelotas.
 | | Chih-Sung Chuu (en medio) y Gabriel Price (izquierda), con el Dr. Mark Raizen. (Foto: Marsha Miller ) |
En el conjunto de experimentos realizados, una nube de átomos de rubidio-87 se encontraba atrapada y ultraenfriada en un condensado de Bose-Einstein, de modo que ocupasen el nivel más inferior de la trampa. Un condensado de Bose-Einstein es un nuevo estado de la materia que se alcanza cerca del cero absoluto de temperatura, -273 grados C. Un condensado típico suele contener aproximadamente un millón de átomos.
Para reducir la cantidad de átomos a un número tan pequeño como sesenta, los investigadores disminuyeron lentamente las dimensiones de los lados de su caja láser, que era aproximadamente de dos micrómetros (dos millonésimas de metro), lo cual sirvió para que los átomos se fueran desbordando fuera de ella.
Los investigadores pudieron atrapar repetidas veces y contar con gran exactitud el mismo número de átomos cada vez, con un margen escaso de error. Las pequeñas fluctuaciones remanentes en el número de átomos podrían considerarse debidas a los sutiles cambios en las dimensiones de la caja láser.
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